MTG 工艺技术及特点简介
起始的脱水反应很快地形成了甲醇、 二甲醚和水的混合物， 含氧物进一步脱水得到 C 2〜
C 5 轻质烯烃。
当甲醇脱水反应完成后，进一步反应则是
子量更高、在汽油沸程内的烃类，以及 C 6以上的芳香烃、链烷烃等，最终形成
C 2〜C 11的
烃类混合物。
反应速率的控制步骤是 含氧物转化为烯烃 这一步。
它是一种自催化反应， 如果没有烯烃，
1、 ZSM-5 催化剂 对 MTG 工艺的研究，核心技术是催化剂的研制。
ZSM-5 催化剂是 MTG 法取得成功的 关键。
这种合成沸石具有两种相互交叉的孔道， 椭圆形 +元环直孔道和圆形正弦状弯曲孔道。
孔道的孔经大小恰好保证生产在汽油沸程内的烃类。
ZSM-5 合成沸石具有下述特点： 1）选择性好。
由于 ZSM-5 合成沸石具有特定结构和孔道尺寸， 所以它能使汽油沸点范 围内的烃分子通过， 而临界尺寸大于均四甲基苯的分子很难通过。
也就是说， 反应产物是以
10或11个碳原子的烃类为高限，基本上不生成 C 11以上的烃，因而该催化剂的选择性好。
2）活性高。
在甲醇制汽油的反应中， ZSM-5沸石与其他沸石相比不仅 C — C 键的形成 能力强，而且活性下降也较慢。
用 丫型分子筛不能生产芳烃。
用丝光沸石时，在 300 C 时 也只能生成少量芳构化产物，但用 ZSM-5沸石在300C 时已发生明显的芳构化，在 380 C 芳构化程度很高。
ZSM-5 分子筛除了具有缩合、芳构化的功能外，还有许多用途，如石油 馏分脱蜡， 由乙烯和苯制取乙苯，甲苯歧化为苯和二甲苯等工艺中均使用。
因此， 它是人们 熟知的经典催化剂。
2、反应原理
甲醇转化的反应较复杂， 首先甲醇脱氢转化为低分子烯烃， 再进一步与较大分子的烯烃 反应生成烷烃、环烷烃和芳烃。
用 ZSM-5 沸石把甲醇转化成汽油的工艺过程可以表示为：
nCH 30H 7 ( -CH 2—)n
反应是放热反应，甲醇可以完全转化。
C 2〜C 5烯烃的缩合、环化，生成分
反应速率就缓慢；若增加烯烃浓度，反应就加快，因此采用轻烃再循环的办法，对提高反
应速率有利。
总之，甲醇转换为汽油的关键是采用具有特定结构的合成沸石催化剂
子筛）。
催化剂内有合适尺寸的通道，仅允许汽油馏程的烃分子进入其中，并限制产物的高
保证了甲醇转化制汽油工艺的高选择性。
3 、 MTG 工艺特点 1）、强放热反应
CH 30H 7 1/2 CH 3OCH 3 十 1/2H2O + 1/2 CH 3OCH 3 7 ( —CH2—)n ＋ 1/2H2O ＋ 18.69 kJ
(—CH2—)n7 烃＋15.96 kJ
甲醇转化为烃类总反应热约
1400kJ/kg 甲醇，绝热温升可达600C ，大大超过甲醇分解
成 CO 和 H 2 的温度。
因此，固定床反应器必须采用多段式。
通常采用二段反应器，在第一 段反应器中，采用 Y 型氧化铝等甲醇脱水催化剂生成二甲醚 ，在第二段反应器中， 反应物 在 ZSM-5 型沸石催化剂上转化成烃类。
当采用流化床反应器时，床层内安装传热盘管，或 将催化剂通过冷却器循环，以回收热量，产生高压蒸汽。
2）、要求甲醇完全转化。
MTG 法的产物主要是烃类和水，未转化甲醇必须溶于水相，如果转化不完全，就需设 置回收甲醇的蒸馏装 3）、催化剂失活。
积炭是催化剂失活的主要原因， 固定床反应器中，床层上部催化剂首先积炭而失活， 并 逐渐发展到下层。
较高的催化剂床层，可使催化剂运转周期延长。
水蒸气也会使催化剂失活。
因此，必须采用较低的反应温度和低水分压， 防止催化剂失活，采用轻烃再循环有利于降低 水的分压。
晶体硅铝酸盐分
限为C 10或C 11烃。
更长的烃分子不能穿过通道,
而且在进一步的反应中被打断。
这一特性
汽油是沸点在一定范围内的烃类混合物，
将甲醇转化为烃类和水是强放热反应。
10.08 kJ
4）、生成均四甲基苯。
采用固定床工艺得到的汽油，均四甲基苯含量为4%〜7%（质量），这样的含量会导致
汽车发动时, 有固体积聚在汽化器中。
均四甲基苯是由苯与甲醇或二甲醚甲基化反应所生成,
采用低甲醇分压和高反应温度可以降低它的含量。
如果采用小粒度催化剂，也可降低均四
甲基苯的含量。
4、MTG 工艺收率
MTG反应实际上是甲醇脱水，其中的一CH2生成汽油，理论上这个数值是0.4375，即每吨甲醇最多能够得到437.5kg 的烃类。
也就是说，2.2857 t 甲醇最多能转化为 1 t 汽油。
这还仅仅指原料而已,不包括其他。
实际每吨汽油消耗2.5吨甲醇。
5、MTG 工艺路线
现有的MTG 工艺路线可以分为三条，即经典的固定床工艺, 流化床工艺, 多管式反应
器工艺。
经典的固定床工艺：原料甲醇经预热器、蒸发器及过热器后，进入脱水反应器，在
Cu/AI 203催化剂上甲醇脱水生成二甲醚。
从脱水反应器出来未反应的甲醇、二甲醚、水,与
来自汽油分离塔的压缩循环气混合后，进入转化反应器，通过ZSM-5 催化剂转化为烃。
出
转化反应器的气体, 一部分预热原料甲醇,一部分与循环气换热, 然后去汽油分离塔, 分离
出液态烃、气态烃和水。
循环气与出脱水反应器的气体之比是9： 1,控制温度可以增加汽
油的收率。
当反应产物中能测定出甲醇时,表明催化剂已经结炭,活性达不到要求。
这时,反应
器内的催化剂需要再生,采取的办法是用空气与氮的混合气燃烧除去催化剂表面的焦炭。
工业化的流程中并联设置四台转化反应器,三台运转,一台再生催化剂。
生成物中C1和C2极少，同时副产少量的C3和C4,80%左右的是C5+。
烃类产物中85%
为汽油,其辛烷值（研究法）高达93；其他是液化石油气和少量的燃料气。
固定床法的优点是转化率比较高。
甲醇转化制汽油技术相对简单, 在大量甲醇产能过剩
需要大规模转化的情况下，如石油在70 美元／桶以上，MTG 在中国有醇无油的省份可以立
足。
(MTO) 、甲一件对一个人来说是机遇的事，一群人同时去兑现，就是灾难。
甲醇制乙烯醇制丙烯
(MTP) 、甲醇制汽油(MTG) 三大甲醇下游新技术目前在国内都处于工业化试验阶段，无一技术成
熟，投资建设项目需谨慎。